اصل کار سیستم تخمیر عمدتا شامل فعالیتهای متابولیک میکروارگانیسم ها در شرایط خاص است و بستر از طریق کاتالیز آنزیم به محصولات مفید تبدیل می شود. سیستم تخمیر را می توان به دو دسته تقسیم کرد: تخمیر هوازی و تخمیر بی هوازی. اصول کاری خاص به شرح زیر است:
تخمیر Aaerobic: تحت شرایط اکسیژن کافی ، میکروارگانیسم ها بستر را از طریق تنفس هوازی برای تولید دی اکسید کربن و آب به طور کامل اکسیده می کنند و مقدار زیادی انرژی را آزاد می کنند. به عنوان مثال ، تنفس های مخمر در شرایط هوازی ، تبدیل گلوکز به دی اکسید کربن و آب و آزاد کردن انرژی.
تخمیر آناروبی: تحت شرایط بی هوازی یا هیپوکسیک ، میکروارگانیسم ها تا حدی بستر را از طریق تنفس بی هوازی اکسیده می کنند تا محصولاتی مانند اسید لاکتیک ، الکلها و گازها را تولید کنند و همراه با انتشار مقدار کمی انرژی باشند. به عنوان مثال ، مخمر تخمیر الکل را در شرایط بی هوازی انجام می دهد تا گلوکز را به الکل و دی اکسید کربن تبدیل کند.
نمونه های کاربردی خاص از سیستم های تخمیر
به عنوان مثال ، سیستم های تخمیر به طور گسترده در تولید صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند:
تولید الکل : مواد قند از طریق تخمیر بی هوازی مخمر به الکل تبدیل می شوند.
تولید اسید لاکتیک: مواد قند از طریق تخمیر باکتری های اسید لاکتیک به اسید لاکتیک تبدیل می شوند.
تولید آنتی بیوتیک: آنتی بیوتیک های مختلف از طریق تخمیر میکروارگانیسم های خاص تولید می شود.
فرآوری مواد غذایی: تولید غذاهای تخمیر شده مانند ماست و کیمچی.
